科学研究 /2025-6-16 19:2
生命科学学院阳成伟教授课题组在《Science Advances》发表新研究:脱落酸通过调控网格蛋白轻链2增强植物DNA损伤应答

近日,华南师范大学生命科学学院阳成伟教授课题组在《Science Advances》期刊在线发表了题为 “Abscisic Acid Enhances DNA Damage Response Through the Nuclear Shuttling of Clathrin Light Chain 2 in Plant Cells” 的研究论文。研究表明,植物激素脱落酸(Abscisic Acid, ABA)能够通过调控网格蛋白轻链2(Clathrin Light Chain 2, CLC2)在细胞质与细胞核之间的动态穿梭,增强植物对DNA损伤胁迫的应答能力。


在植物的整个生命周期中,DNA常常因环境胁迫或细胞内部压力而受到损伤,其中DNA双链断裂(Double Strand Break, DSB)是最严重的一类,对基因组的完整性造成巨大威胁。ABA作为重要的植物激素,广泛参与非生物胁迫下的应答调控,但其在DNA损伤修复中的作用机制仍不清楚。阳教授团队的研究发现,ABA通过SnRK2.2与SnRK2.3激酶介导CLC2的磷酸化,并促进其由细胞质转运至细胞核。定位于核内的CLC2能够与DNA损伤应答因子ADA2b相互作用,协同促进SMC5/6染色体结构维持复合物在DSB位点的精确定位,进而参与DNA修复。这项研究不仅首次揭示了网格蛋白在DNA修复中的新功能,也首次阐明植物激素通过调控网格蛋白的亚细胞定位来参与DNA损伤应答,为植物激素参与基因组稳定性的调控提供了新视角。


这一成果也延续并拓展了课题组在DNA损伤应答机制上的研究。团队早期工作阐明了ADA2b在DNA损伤修复中的核心作用,并揭示其调控染色体结构维持复合体SMC5/6在损伤位点定位的关键机制(Lai et al., Plant Physiology, 2018);随后,研究进一步指出染色质重塑因子SWI3B通过介导SMC5/6从染色体解离,参与其重新定位至DNA损伤位点(Jiang et al., PNAS, 2019);在此基础上,课题组又解析了DNA损伤诱导的diRNA通过AGO2-IDN2-CDC5支架复合体精准引导SMC5/6复合体至DNA断裂位点的机制(Jiang et al., Plant Cell, 2022);本研究则从激素信号的角度切入,拓展了植物DNA修复调控机制的研究视角,也加深了对SMC5/6定位机制的理解。


该论文由华南师范大学阳成伟教授、绍兴文理学院王超教授与华南师范大学江洁明副研究员共同通讯,江洁明副研究员与绍兴文理学院硕士研究生朱秋华为共同第一作者。研究工作获得国家自然科学基金、长江学者奖励计划等项目的资助支持。





论文链接:


Jiang Jieming*,#, Zhu Qiuhua#, Li Yang, Wu Jiayuan, Zou Chenghuan, Li Hongbo, Lei Xiaohui, Zhang Fangyuan, Lin Yujie, Cao Rui, Cao Ying, Mo Jiawang, Lai Jianbin, Zhao Jiangzhe, Wang Chao*, Yang Chengwei*. Abscisic acid enhances DNA damage response through the nuclear shuttling of clathrin light chain 2 in plant cells. Science Advances. 2025: 11, eadt2842.

https://doi.org/10.1126/sciadv.adt2842



Jieming Jiang, Xiaolin Ou, Danlu Han, Zhipeng He, Song Liu, Ning Mao, Zhonghui Zhang, Chang-Lian Peng, Jianbin Lai*, Chengwei Yang*. A diRNA–protein scaffold module mediates SMC5/6 recruitment in plant DNA repair. Plant Cell. 2022:34(10):3899–3914.

https://doi.org/10.1093/plcell/koac191


Jieming Jiang#, Ning Mao#, Huan Hu, Jiahang Tang, Danlu Han, Song Liu, Qian Wu, Yiyang Liu, Changlian Peng, Jianbin Lai* and Chengwei Yang*. A SWI/SNF subunit regulates chromosomal dissociation of structural maintenance complex 5 during DNA repair in plant cells. Proc Natl Acad Sci. 2019:116(30):15288–15296.

https://doi.org/10.1073/pnas.1900308116


Jianbin Lai#, Jieming Jiang#, Qian Wu, Ning Mao, Danlu Han, Huan Hu, Chengwei Yang. The transcriptional coactivator ADA2b recruits a structural maintenance protein to double-strand breaks during DNA repair in plants. Plant Physiology. 2018:176(4):2613–2622. https://doi.org/10.1104/pp.18.00123